EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD EQUILIBRIO QUÍMICO 1ºDADO EL EQUILIBRIO SEÑALE

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EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD

EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD. EQUILIBRIO QUÍMICO.

1º.Dado el equilibrio:

Señale razonadamente, cuál de las siguientes medidas produce un aumento de la concentración de monóxido de carbono: a) Elevar la temperatura. B) Retirar vapor de agua de la mezcla en el equilibrio. C) introducir H₂ en la mezcla en equilibrio.

2º. Se introduce una mezcla de 0’5 moles de H₂ y 0’5 moles de I₂ en un recipiente de 1 litro y se calienta a la temperatura de 430 ºC. Calcule: a) las concentraciones de H₂, I₂ y HI en el equilibrio, sabiendo que, a esa temperatura, la constante de equilibrio K_C es 54’3 para la reacción:

H_{2 (g)} + I_{2 (g)} 2HI_(g)

b) Hallar K_p a la misma temperatura.

3

catalizador

º.En el proceso más moderno de gasificación de la hulla, esta se tritura, se mezcla con un catalizador y vapor de agua y se obtiene metano:

2 C _(S) + 2 H₂O _(G) CO_{2 (G)} + CH_{4 (G)} ; H = 15’3 kJ

1. dibujar dos diagramas entálpicos para esta reacción, con y sin empleo del catalizador, en los que se muestren todas las energías que intervienen en la reaccion.

2. Justificar si aumentaría la cantidad de metano que se obtiene:

   1. Al elevar la temperatura

   2. Al elevar la presión

   3. Al incrementar la concentración de catalizador.

4º.La descomposición del hidrogenocarbonato sódico tiene lugar según el equilibrio:

2 NaHCO_{3 (S)} Na₂CO_{3 (S)} +CO_{2 (g)} + H₂O _(g) ; Hº = 129 kJ

Contestar razonadamente:

1. ¿favorece la descomposición un aumento de la temperatura?

2. ¿favorece la descomposición un aumento de la presión?

3. ¿favorece la descomposición la adición de más hidrogenocarbonato sódico?

4. ¿Favorece la descomposición la retirada de dióxido de carbono y vapor de agua?

5º. En un recipiente cerrado y vacío de 20 litros se introducen 480 g de pentacloruro de antimonio. Se eleva la temperatura a 180 ºC y se establece el equilibrio:

SbCl_{5 (g)} SbCl_{3 (g)} + Cl_{2 (g)}

El valor de K_p para este equilibrio a 180 º es de 0’093. Calcular:

1. El valor de K_C para este equilibrio a 180 ºC

2. El grado de disociación del pentacloruro de antimonio.

3. Los gramos de tricloruro de antimonio en el equilibrio.

Datos: Masas atómicas: Cl= 35’5; Sb = 122 ; R = 0’082 atm·l·mol^-1ºK^-1

6º. En un matraz de 2 litros se introducen 2 moles de N₂ y 6 moles de H₂, calentándose la mezcla hasta 327 ºC. A esta temperatura se establece el equilibrio:

N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} 2 NH_{3 (g)}

Si la reacción tiene lugar en un 60 %, calcular:

1. la concentración de cada especie en el equilibrio.

2. Las constantes K_C y K_p para este equilibrio.

3. ¿Cómo le afecta al equilibrio un aumento de la presión?. Justifica la respuesta.

Datos: R = 0’082 atm·l·ºK^-1·mol^-1.

7º.Dado el siguiente sistema en equilibrio que posee una variación de entalpía negativa:

2 H_{2 (g)} + O_{2 (g)} 2 H₂O _(g). Describa el efecto que se producirá al:

1. enfriar.

2. Añadir vapor de agua.

3. Comprimir

4. Aumentar la presión de hidrógeno

8º. La constante del producto de solubilidad del hidróxido de magnesio a 25 ºC es 5’61·10^-12.

1. calcula la solubilidad, en g/l, en agua pura de este compuesto.

2. Calcula su solubilidad, en g/l, en una disolución de hidróxido de sodio de pH= 12.

3. Explica de qué manera se podría conseguir la disolución del precipitado.

Datos: masas atómicas O = 16; H = 1 ; Mg = 24’3; K_W= 1,0·10^-14.

9º.En un recipiente de 2 litros se introducen 0’020 moles de N₂O₄. Una vez cerrado y calentado a 30 ºC, el N₂O₄ gaseoso se disocia parcialmente en NO₂ según la reacción:

N₂O_{4 (g)} 2NO_{2 (g)}

En el equilibrio existen 0’012 moles de NO₂.

1. ¿qué porcentaje de N₂O₄ se ha disociado (expresar como porcentaje en moles)?

2. Calcule la constante K_C a la temperatura indicada.

Datos: Masas atómicas: H = 1’0; S = 32’1; O = 16’0; Na = 23’0; Cl = 35’5.

10º. A 185 ºC y 1 atmósfera de presión, el pentacloruro de antimonio gaseoso se disocia en un 30 % para dar tricloruro de antimonio y cloro molecular, ambos gaseosos. Determine el valor de la constante K_p y a partir de éste, el valor de K_C, a 185 ºC.

11º. En un matraz de 1 litro se encuentran, en estado gaseoso y a una temperatura dada, hidrógeno, bromo y bromuro de hidrógeno, y en equilibrio correspondiente a la reacción:

H_{2 (g)} + Br_{2 (g)} 2 HBr H = - 68 kJ.

Indique cómo afectarían los siguientes cambios a la situación de equilibrio y a la constante de equilibrio: a ) Un aumento de temperatura. B) Un aumento de la presión parcial del HBr. C) Un aumento del volumen del recipiente.

12º.Dentro de un recipiente de 10 litros de capacidad se hacen reaccionar 0’5 moles de H_{2 (g)} y 0’5 moles de I_{2 (g)}. A 448 ºC K_C vale 50. Calcular:

1. El valor de K_p a esa temperatura.

2. Los moles de yodo que quedan sin reaccionar cuando se ha alcanzado el equilibrio.

3. Si partimos inicialmente de 0’25 moles de H_{2 (g)}, 0’25 moles de I_{2 ( g)} y 4 moles de HI _(g), ¿cuántos moles de yodo habrá en el equilibrio? La temperatura no varía.

13º. A 473 º K y 2 atm de presión el PCl₅ se disocia en un 50 % según la siguiente reacción_

PCl_{5 (g)} PCl_{3 (g)} + Cl_{2 (g)}

1. ¿Cuánto valdrán K_C y K_p?

2. Calcule las presiones parciales de cada gas en el equilibrio

3. Justifique cómo influiría en el grado de disociación un aumento de la presión.

Datos: R = 0’082 atm·l/(ºK·mol).

14º. A partir de la siguiente reacción:

4 NH_{3 (g)} + 5 O_{2 (g)} 4 NO _(g) + 6 H₂O _(g)

1. Razona cómo influiría en el equilibrio un aumento de la presión.

2. ¿En qué sentido se desplazaría el equilibrio si se aumentase la concentración de oxígeno?.¿Se modificaría entonces la constante de equilibrio?. Razone la respuesta.

3. Suponiendo que H < 0, ¿Cómo influye un aumento de temperatura en el equilibrio?.

1 5º. Dado el siguiente equilibrio 2 NO₂ 2N₂O₄ cuya Hº= - 58 kJ/mol, explique brevemente cuál será el sentido de la reacción:

1. al disminuir la presión.

2. Al disminuir la temperatura.

3. Al aumentar el volumen del recipiente.

4. Al aumentar la concentración de NO₂.

16º.Para los siguientes equilibrios:

a ) 2 N₂O_{5 (g)} 4 NO_{2 (g)} + O_{2 (g)}

b ) N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} 2 NH_{3 (g)}

c ) H₂CO_{3 (ac)} H⁺ _(ac) + HCO₃^-_(ac)

d ) CaCO_{3 (s)} CaO _(S) + CO_{2 (g)}

1. Escriba las expresiones de K_C y K_p.

2. Razone qué sucederá en los equilibrios a y b si se aumenta la presión a temperatura constante.

1 7º. A 1000 ºC, para la reacción CO_{2 (g)} + C _(S) 2 CO _(g) es K_p = 1’65 atm. Si en el equilibrio la presión total es de 5 atm, calcule el tanto por ciento de dióxido de carbono que ha reaccionado.

Datos: Masas atómicas: C = 12 ; H = 1 ; O = 16 ; N = 14.

0ºC = 273 ºK; R = 0’082 atm·l/(ºK·mol) = 8’314 J·mol^-1·ºK^-1

18º. En un recipiente de 10 litros, se introdujeron 0’530 moles de nitrógeno y 0’490 moles de hidrógeno. Al calentarse la mezcla a 527 ºC se estableció el equilibrio:

N_{2 (g)} + 3 H_{2 (g)} 2 NH_{3 (g)}

Obteniéndose 0’060 moles de este gas. Calcule la presión total de la mezcla gaseosa y el valor de K_C.

1 9º.En un recipiente de 20 litros se introducen 2 moles de hidrógeno y 2 moles de yodo y se calienta la mezcla a 763 ºK. Al alcanzarse el equilibrio, H_{2 (g)} + I_{2 (g)} 2 HI_(g), se observa que se han formado 3 moles de yoduro de hidrógeno.

1. Calcula el valor de la constante K_C para dicho equilibrio.

2. Manteniendo constantes el volumen y la temperatura, se añden a la mezcla en equilibrio 0’5 moles de hidrógeno. Explica qué ocurrirá y calcula la nueva composición de la mezcla al restablecerse el equilibrio.

2 0º.La constante de equilibrio del sistema: H_{2 (g)} + I_{2 (g)} 2 HI_(g), vale a 426 ºC, K= 54’27, Se desea saber:

1. Cuánto vale la constante para el proceso de formación de un mol de yoduro de hidrógeno.

2. Cuánto vale la constante del equilibrio de descomposición de un mol de yoduro de hidrógeno.

3. Si en un matraz se introducen, en las condiciones de trabajo iniciales, 0’3 moles de hidrógeno, 0’27 moles de yodo y un mol de yoduro de hidrógeno, ¿hacia dónde se desplazará el equilibrio?

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